Exemplo 2: Um conversor CC-CC é utilizado na frenagem regenerativa de um motor CC série. A tensão da fonte de alimentação CC é 600 V . A resistência da armadura é
, e a resistência do campo,
. A constante da fcem é
. A corrente média da armadura é mantida constante em
. A corrente da armadura é contínua e tem ondulação desprezável. Para um ciclo de trabalho do conversor CC-CC de
, determine:
(a) a tensão média no conversor CC-CC
;
(b) a potência regenerada para a fonte de alimentação
;
(c) a resistência equivalente de carga do motor que atua como um gerador
;
(d) a velocidade mínima permitida de frenagem
;
(e) a velocidade máxima permitida de frenagem
; e
(f) a velocidade do motor.
(a) a tensão média no conversor CC-CC
(b) a potência regenerada para a fonte de alimentação
(c) a resistência equivalente de carga do motor que atua como um gerador
(d) a velocidade mínima permitida de frenagem
(e) a velocidade máxima permitida de frenagem
(f) a velocidade do motor.
Passo 1
O enunciado trata de um motor CC série atuando como gerador em frenagem regenerativa, alimentado por um conversor CC-CC ideal do tipo buck com ciclo de trabalho
. A fonte CC é
,V. A resistência de armadura é
,
, a constante da força contraeletromotriz por par produto de corrente e velocidade é dada por
com
,mV/(
ad/s). A corrente de armadura é mantida em
,A. Vamos usar:
- Buck ideal:
e . - Equações do gerador CC:
e . - Definição de resistência equivalente de carga:
. - Limites de velocidade para
:
Passo 2
Calcular a tensão média no conversor
pelo ciclo de trabalho:
Passo 3
A potência entregue à fonte CC (regenerada) é
Passo 4
A resistência equivalente de carga vista pelo gerador é
Passo 5
Determinar a velocidade mínima permitida de frenagem
impondo
:
Como
e
,
Passo 6
Determinar a velocidade máxima permitida de frenagem
impondo
:
logo
Passo 7
Calcular a velocidade real do motor para
. Primeiro achar
:
Logo
Resposta
(a)
,V
(b) ,kW
(c) ,
(d) ,rad/s
(e) ,rad/s
(f) ,rad/s
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)